项目四数控编程指令(上传用).ppt

1.常用指令类型 2.S 、 T 指令介绍 3.M指令介绍 4.建立工件坐标系的指令、建立工件坐标系的指令、工件坐标系选择 指令、公制尺寸公制尺寸/ /英制尺寸指令英制尺寸指令 、参考点操 作的指令、半径/直径编程，绝对与相对编 程等指令 5、G01/G00指令 一、数控编程常用指令类型 G-准备功能指令 T-刀具指令 M-辅助功能指令 S-主轴功能指令 F-刀具进给指令 注：(1) 表内00组为非模态指令，只在本程序段内有效。其他组为 模态指令，一次指定后持续有效，直到被本组其他代码所取代。 (2) 标有*的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。 2、T 指令建立工件坐标系 越来越多的数控车床采用 T 指令建立工件坐标系。 把对刀过程记录的坐标值以MDI方式输入到某刀偏表地 址码中（如 01 地址号），则在编程中直接用指令 TXX01 即可自动按机床坐标系的绝对偏置坐标关系建立起工件坐 标系。 指令格式：T_；T后面的四位数字，前两位是刀具号，后 两位既是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。 例如 T0303表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖 圆弧半径补偿值。T0300表示取消刀具补偿。指令格式： T_；T后面的四位数字，前两位是刀具号，后两位既是刀 具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。 例如 T0303表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖 圆弧半径补偿值。T0300表示取消刀具补偿。 3、 S功能 1) S功能指令用于控制主轴转速 指令格式：S _ ；S后面的数字表示主轴转速，单位为 r/min。 例如要求主轴的转速为每分钟500转，可指令为S500。 3、主轴功能 S 在具有恒线速度功能的机床上，S 功能还有其它作 用： 1、主轴最高转速限定： 格式：G 50 例如：G50 S2000 表示限制主轴的最高转速为2000 r/min. 用恒线速度控制加工端面、锥度和圆弧时，由于X坐标 值不断变化，当刀具逐渐接近工件的旋转中心时，主 轴转速会越来越高，工件有从卡盘飞出的危险，所以 为防止事故的发生，必须限定主轴的最高转速。 2、恒线速控制 编程格式 G96 S S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。 例：G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min 。用恒线速度控制加工端面、锥度和圆弧时，由于X坐标值不断 变化，当刀具逐渐接近工件的旋转中心时，主轴转速会越来越高 ，工件有从卡盘飞出的危险，所以为防止事故的发生，必须限定 主轴的最高转速。 3、恒线速取消 编程格式 G97 S S 后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速 。 如S 未指定，将保留G96的最终值。 例：G97 S1000 表示恒线速控制取消后主轴转速 1000 r/min。 为什么要用恒线速度和限制主轴最高转速？ 4、进给功能F F 指令表示刀具相对于工件的合成进给 速度，F的单位有两种： 每分钟进给 G94 （G98） ：mm/min 每转进给 G95 （G99） ：mm/r 实际进给速度可借助机床控制面板上的 进给倍率按键，在一定范围内进行修调 。而螺纹加工时倍率开关失效。 F指令为模态指令 5 5、常用的辅助功能、常用的辅助功能 M00M00程序停止程序停止 实际上是一个暂停指令。当执行有实际上是一个暂停指令。当执行有 M00M00指令的程序段后，主轴的转动、进指令的程序段后，主轴的转动、进 给、切削液都将停止。它与单程序段停给、切削液都将停止。它与单程序段停 止相同，模态信息全部被保存，以便进止相同，模态信息全部被保存，以便进 行某一手动操作，如换刀、测量工件的行某一手动操作，如换刀、测量工件的 尺寸等。重新启动机床后，继续执行后尺寸等。重新启动机床后，继续执行后 面的程序。面的程序。 M01M01选择停止选择停止 与与M00M00的功能基本相似，只有在按下的功能基本相似，只有在按下 “ “选择停止选择停止” ”后，后，M01M01才有效，否则机床继才有效，否则机床继 续执行后面的程序段；按续执行后面的程序段；按“ “启动启动” ”键，继续键，继续 执行后面的程序。执行后面的程序。 M02M02程序结束程序结束 该指令编在程序的最后一条，表示执该指令编在程序的最后一条，表示执 行完程序内所有指令后，主轴停止、进给行完程序内所有指令后，主轴停止、进给 停止、切削液关闭，机床处于复位状态。停止、切削液关闭，机床处于复位状态。 M03M03主轴正转。用于主轴顺时针方向转动主轴正转。用于主轴顺时针方向转动 M04M04主轴反转。用于主轴逆时针方向转动主轴反转。用于主轴逆时针方向转动 M05M05主轴停止转动主轴停止转动 M07M07冷却液开，用于切削液冷却液开，用于切削液1 1开开 M08M08冷却液开，用于切削液冷却液开，用于切削液2 2开开 M09M09冷却液关，用于切削液关冷却液关，用于切削液关 M30M30程序结束程序结束 使用使用M30M30时，除表示执行时，除表示执行M02M02的内容的内容 之外，还返回到程序的第一条语句，之外，还返回到程序的第一条语句， 准备下一个工件的加工。准备下一个工件的加工。 M98M98子程序调用，用于调用子程子程序调用，用于调用子程 序；序； M99M99子程序返回，用于子程序结子程序返回，用于子程序结 束及返回。束及返回。 几个常用M指令的异同 M00- 进给暂停，保持当前所有模态值 ，按循环启动后可继续运行。 M01- 条件暂停，当机床操作面板上的“ 选择暂停”按键按下时，功能同M00，否 则无效。 M02- 程序结束，清除所有模态值。 M30- 程序结束，清除所有模态值，并 复位返回到程序开始处。 二、G指令(一）、工件坐标系选择G54G59 格式 它是先测定出欲预置的工件原点相对于机床原点的偏 置值，并把该偏置值通过参数设定的方式预置在机床 参数数据库中。 数控编程时应该首先确定工件坐标系和工数控编程时应该首先确定工件坐标系和工 件原点，建立工件坐标系的指令为：件原点，建立工件坐标系的指令为： G50 XG50 X Z Z ； 要建立如图要建立如图413413所示工件坐标系，所示工件坐标系， 将坐标原点设在工件的右端面上，刀具起将坐标原点设在工件的右端面上，刀具起 点相对工件坐标系的坐标值为点相对工件坐标系的坐标值为（a,ba,b）, ,则则 执行程序执行程序G50 G50 XaXa ZbZb；后系统内部即记忆后系统内部即记忆 了（了（a,ba,b），并显示在显示器上，这相当于），并显示在显示器上，这相当于 在系统内部建立了一个以工件原点为坐标在系统内部建立了一个以工件原点为坐标 原点的工件坐标系原点的工件坐标系XpXp Op Op ZpZp。 1）、当工件原点预置好以后，便可用 “G54 G00 X Z ” 指令让刀具移到该预置工件坐标系中的任意 指定位置。 G54G59 方式在机床坐标系中直接设定工 件原点，与起刀点的位置无关。 注意事项：有些数控机床用注意事项：有些数控机床用G92G92指令建立工件坐标系指令建立工件坐标系 ，如华中数控，如华中数控HNC-21THNC-21T系统；有的数控系统则直接采用系统；有的数控系统则直接采用 零点偏置指令（零点偏置指令（G54G57G54G57）建立工件坐标系，如）建立工件坐标系，如 SIMENS 802S/CSIMENS 802S/C系统。系统。 说明 1、G54G59是系统预置的六个坐标系，可 根据需要选用。 2、G54G59建立的工件坐标原点是相对于 机床原点而言的，在程序运行前已设定好，在 程序运行中是无法重置的。 3、G54G59预置建立的工件坐标原点在机 床坐标系中的坐标值可用 MDI 方式输入，系 统自动记忆。 4、使用该组指令前，必须先回参考点。 5、G54G59为模态指令，可相互注销。 （二）、关于参考点操作的指令 G27、G28、G29. - 参考点控制 1、格式： G27 X. Z. T0000 ; 回指令参考点检验 G28 X. Z. T0000 ; 经指令中间点再自动回参 考点 G29 X. Z. ; 从参考点经中间点返回指令 点 2、各指令功能： G27用于检查X轴与Z轴是否能正确返回参考点。 执行G28指令时，各轴先以G00的速度快移到程序 指令的中间点位置，然后自动返回参考点。到达参 考点后，相应坐标方向的指示灯亮。 执行G29指令时，各轴先以G00的速度快移到由前 段G28指令定义的中间点位置，然后再向程序指令 的目标点快速定位。 目标点 参考点 （三）绝对和增量尺寸编程（三）绝对和增量尺寸编程（G90/G91G90/G91） 注意注意：有些数控数控系统没有绝对和增量尺寸：有些数控数控系统没有绝对和增量尺寸 指令，当采用绝尺寸编程时，尺寸字用指令，当采用绝尺寸编程时，尺寸字用X X、Y Y、 Z Z表示；采用增量尺寸编程时，尺寸字用表示；采用增量尺寸编程时，尺寸字用U U、V V 、WW表示。表示。数控车床采用数控车床采用X X、Z Z和和U U、WW分别表分别表 示绝对和增量尺寸。示绝对和增量尺寸。 绝对坐标方式与增量坐标方式： 绝对值编程：指机床运动部件的坐标尺寸值相对 于坐标原点给出。 增量值编程：指机床运动部件的坐标尺寸值 相对于前一位置给出。 增量坐标值目标点坐标前一点坐标 FANUC系统用尺寸字的地址符指定是绝对值编程 还是增量值编程：绝对坐标值的尺寸字地址符用 X、Y、Z，增量坐标值的尺寸字地址符用 U、V、 W。其特点是同一程序段中绝对坐标和增量坐标 可以混用，这给编程带来很大方便。绝对值编程 与增量值编程混合起来进行编程的方法称为混合 编程。 例如 G00 X30 W-20。 表示方法：绝对、增量坐标的表示方法有两种。 （1）用G90表示绝对坐标编程、用G91表示绝对坐标 编程； （2）用“X、Y、Z”表示绝对坐标，用“U、V、W” 表示增量坐标。 如程序段：G01 U10 V20 W2 等效于程序段： G91 G01 X10 Y20 Z2 又如程序段：G01 U2 Z30 表示绝对、增量坐标 可在同一程序段中出现，以避免编程时某些尺寸计算 。 例：如下图所示，车刀刀尖从A点出发，按 照“A-B-C-D”顺序移动，写出B-D各点的绝 对、增量坐标值(采用直径编程)。 点 绝对坐标增量坐标 XZXZ B C D 图 绝对、增量坐标 表 点 绝对坐标增量坐标 XZXZ B40-400-42 C50-40100 D80-9030-50 （四）公制尺寸（四）公制尺寸/ /英制尺寸指令英制尺寸指令 公制与英制单位的换算关系为：公制与英制单位的换算关系为： 1 mm 0.0394 in.1 mm 0.0394 in. 1 in. = 25.4mm1 in. = 25.4mm 注意注意： 数控系统不同，公制数控系统不同，公制/ /英制尺寸指令不同。英制尺寸指令不同。FANUCFANUC系系 统采用统采用G21/G20G21/G20代码；代码； SIEMENSSIEMENS和和FAGORFAGOR系统采用系统采用G71/G70G71/G70代码。代码。 使用公制英制转换时，必须在程序开头独立的程使用公制英制转换时，必须在程序开头独立的程 序段中指定上述序段中指定上述GG代码，然后才能输入坐标尺寸。代码，然后才能输入坐标尺寸。 （五）半径（五）半径/ /直径数据尺寸直径数据尺寸 SIEMENS 802S/CSIEMENS 802S/C数控系统，数控系统， G22G22和和G23G23指令定义为半径指令定义为半径/ /直径数据直径数据 尺寸编程。在数控车床中，可把尺寸编程。在数控车床中，可把X X轴轴 方向的终点坐标作为半径数据尺寸，方向的终点坐标作为半径数据尺寸， 也可作为直径数据尺寸，通常把也可作为直径数据尺寸，通常把X X轴轴 的位置数据用直径数据编程更为方便的位置数据用直径数据编程更为方便 。 注意注意：华中数控的世纪星：华中数控的世纪星HNC-HNC- 21/22T21/22T系统的直径系统的直径/ /半径编程采用半径编程采用 G36/G37G36/G37代码。代码。 （六）插补指令的编程（六）插补指令的编程 1 1、 快速线性移动指令快速线性移动指令G00G00 （1 1）编程格式）编程格式 G00 XG00 X（U U） Z Z（WW）_ _ ； 式中：式中：X X、Z Z为刀具移动的目标点坐标。为刀具移动的目标点坐标。 （2 2）注意事项）注意事项 使用使用G00G00指令时，刀具的实际运动路指令时，刀具的实际运动路 线并不一定是直线，线并不一定是直线，而是一条折线而是一条折线。因此。因此 ，要注意刀具是否与工件和夹具发生干涉，要注意刀具是否与工件和夹具发生干涉 。对不适合联动的场合，每轴可单动。对不适合联动的场合，每轴可单动。 执行该段程序时，刀具首先以快速进给速执行该段程序时，刀具首先以快速进给速 度运动到（度运动到（6060，6060）后在运动到（）后在运动到（6060， 100100）。）。 例4-2： ABC G50 X80.0 Z222.0 ； G00 X40.0 Z182.0; （或U40.0 W60.0）; Z162; AD C G50 X80.0 Z222.0； G00 Z162.0 （或W60.0） ； X40.0（或U40.0）； 2 2、带进给率的线性插补指令带进给率的线性插补指令G01 G01 G01 XG01 X（U U） Z Z（WW） F F； 说明 G01指令后的坐 标值取绝对值编程 还是取增量值编程 由G90/G91决定。 F指令也是模态指 令，F的单位由直线 进给率或旋转进给 率指令确定。 例例3 3： 下图为典型车削加工的直线插补实例。下图为典型车削加工的直线插补实例。 （七）、直线插补 指令：G01 功能：G01指令使刀具以一定的进给速度，从所在点出发，直 线移动到目标点。 格式： G01 X(U)_Z(W)_F ； 说明： (1) X(U)_Z(W)_是目标点坐标； G01指令后的坐标值取绝对值编程还是取增量值编程，由尺寸 字地址U、W决定。有的数控车床由G90、G91功能字指定。 绝对编程时，X、Z表示终点位置相对工件原点的坐标值。 增量编程时：FANUC格式：G01 U W；U、W表示刀具从刀 具所在点到终点的距离；表示直径方向移动量，W表示切削长度 ，U，W移动方向都由正、负号确定。计算U，W移动距离的起点坐标 值是执行上一程序段移动指令的终点值。也可在同一移动指令里采 用混合编程。 Siemens格式：G91 G01 X Z ；X、Z表示刀具从所在点到 终点的距离；同一程序段里不能采用混合编程。 （2）F是进给速度。有三种表示方法： 每分钟进给量(mmmin)； 每转进给量(mmr)； 代码表示法。如将进给速度设为F00-F19 表示。 （3）G01后必须有F。 （4）系统通电，G01状态。 (5) G01指令刀具在两坐标或三坐标间以插 补联动方式按指定的F进给速度作任意斜率的直 线运动。 如图所示的直线运动指令如下： 绝对值指令编程： G01 X40.0 Z20.1 F0.2； 相对值指令编程： G01 U20.0 W-25.9 F0.2； 例2：G00、G01的应用。 如图3-22，编制从点A到点E的数控车削程序，分别 用绝对坐标和增量坐标编程。数控车削程序见表3-3。 图3-22 G00、G01例图 程序段 号 绝对值绝对值 方式增量值值方式注释释 N10G50 X100.0 Z50.0； 起刀点在A设设定工件坐 标标系 N20T0101 M08；换换1号刀， 冷却液开 N30S800 M03； 主轴轴正转转，转转速 800r/min N40G00 X25.0 Z2.0；G00 U-75.0 W- 48.0； A到B（25，2） N50G01 Z-15.0 F0.1；G01 W-17.0 F0.1 ； B到C（25，-15） N60X28.0 Z-25.0；U3.0 W-10.0；C到D（28，-25） N70X32.0；U4.0；D到E（32，-25） N80G00 X100.0 Z50.0 T0100； G00 U68.0 W75.0 ； E到A（100，50） ， 取消刀补补 N90M05；主轴轴停 N100M09；冷却液关 N110M30；程序结结束 例：如下图a)、b)、c)所示，刀尖从A点直线移动到B 点，完成车外圆、割槽、车锥面或倒角。分别用绝对、 增量方式写出G01程序段。 解：车外圆： 绝对坐标方式：G90 G01 X24 Z-34 F0.3； 增量坐标方式：G91 G01 X0 Z-36 F0.3； 或G01 U0 W-36 F0.3； 车槽： 绝对坐标方式：G90 G01 X25 Z-20 F0.3； 增量坐标方式：G91 G01 X-9 Z0 F0.3； 或G01 U-9 W0 F0.3； 车锥面(倒角)： 绝对坐标方式：G90 G01 X20 Z-2 F0.3； 增量坐标方式：G91 G01 X6 Z-3 F0.3； 或G01 U6 W-3 F0.3； 图 G01功能应用 a）外圆 b)车槽 c)车锥面(倒角) 例：下图中零件各加工面已完成粗车，试设 计一个精车程序。 解：1设工件零点和换刀点：工件零点Op设在工件 端面(工艺基准处)，换刀点(即刀具起点)设在工件的右 前方A点(图b)。 2，确定刀具工艺路线：图b所示，刀具从起点A(换 刀点)出发，加工结束后再回到A点，工艺路线为： A-B-C-D-E-F-A 3计算刀尖运动轨迹坐标值：由图b得各点绝对值 坐标为A (60，l5)、B (20，2)、C (20，-15)、D（28， -26）、E（28，-36）、F（42，-36）。 4.编程，见表。 a) b) 图 G01功能应用示例 程 序 说 明 绝对值编程 N001 G50 X100 Z100； N004 M03 S600； N005 T010l； N006 G00 X20 Z2； N007 G01 Z-15 F60； N008 G01 X28 Z-26 F0.3； N009 G01 Z-36； N010 G01 X42； N011 G00 X60 Z15 T0100； N012 M05； N013 M30； 设工件零点OP 主轴正转600rmin 换1号刀到位(A点) 刀具快进(A-B) 车外圆(B-C) 车锥面(C-D) 车外圆(D-E) 车平面(E-F) 刀具快速返回换刀点(F -A) 主轴停止 程序结束 增量编程 N001 G50 X100 Z100； N004 M03 S600； N005 T0101； N006 G00 X20 Z2； N008 G01 U-17 F0.3； N009 G01 U8 W-11； N010 G01 W-10； N011 G01 U14； N013 G00 X60 Z15 T0100； N014 M05； N015 M30； 说明略 例：如下图所示，毛坯外径30，内径10，伸出卡爪长70。设 计一个加工图示零件的程序，每次切削深度aP2（不考虑留加工余 量）。 解：1设定工件零点及换刀点 将工件零点设在OP点，程序段为“G50 X100 Z60”。在执行该 程序段后，即建立了工件坐标系XPOPZP。 换刀点设在A点。 2选择刀具及切削用量 （1）选刀具：根据零件各加工面，选择以下三把刀： 外圆、锥面、端面：外圆刀 内孔、倒角：镗刀 切断：割刀 (3mm宽) （2）设刀号：数控车床回转刀架装刀数有4、6、8、12等。本机 床装8把刀：1、3、5、7刀位安装外圆加工刀具，2、4、6、8刀位安 装孔用刀具。如图所示，各刀具刀号为： 外圆刀：T1 镗刀：T6 割刀：T3 注：加工时,把T1当作基准刀,刀偏值为0。然后,可把 每一把刀都分别对向工件上同一点(如:棱上),计算出 各把刀相对T1的刀偏，各个刀偏值输入到刀偏数据库 “offest-形状”对应的刀号下。 （3）选切削用量： 切削深度：ap2mm 进给速度：车、镗fv=0.2mm/r 割槽、切断fv=0.1mm/r 转速：车、镗n=600r/min 割槽、切断：n=400r/min 3确定工艺方案及工艺路线 (1) 工艺方案：本例不考虑粗、精加工分开，各加工 面均一次切削，采用刀具集中方式，工艺方案(加工步骤 )为： 车端面：用外圆刀T1 车外圆及锥面：用外圆刀T1 镗孔：用镗刀T6 倒角：用镗刀T6 切断：(用3mm宽割刀T3) 图 直线车削实例 图 回转刀架 1、3、5、7一外圆刀，2、4、6、8一孔用刀 (2 ) 工艺路线(刀具轨迹)：如图所示。